Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ОХРАНЫ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК В ПУЧАЩИХ ПОРОДАХ ПОЧВЫ
СПОСОБ ОХРАНЫ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК В ПУЧАЩИХ ПОРОДАХ ПОЧВЫ

СПОСОБ ОХРАНЫ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК В ПУЧАЩИХ ПОРОДАХ ПОЧВЫ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: изобретение относится к горному делу и может быть использовано преимущественно при разработке угольных пластов на больших глубинах для охраны выработок вне зоны влияния очистных работ при наличии пучащей почвы. Цель - повышение устойчивости выработки путем создания опережающего отпора изменения равновесного состояния массива смещающих пород при вскрытии его забоем выработки. Сущность изобретения: производят разгрузку приконтурного массива пород в охраняемой выработке. Разгрузку осуществляют проходкой в почве охраняемой выработки одним забоем с ней трапециевидной полости. Ширина полости на почве равна 0,6 ширины почвы охраняемой выработки. Одним забоем с ней трапециевидной полости. Ширина полости на почве равна 0,6 ширины почвы охраняемой выработки. Высота полости не должна быть меньше конвергенции за время эксплуатации выработки. 1 з. п. -лы, 6 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2007577
Класс(ы) патента: E21D11/14
Номер заявки: 4885878/03
Дата подачи заявки: 26.11.1990
Дата публикации: 15.02.1994
Заявитель(и): Гуковское производственное объединение по добыче угля "Гуковуголь"
Автор(ы): Рутьков К.И.; Фомичев В.И.
Патентообладатель(и): Акционерное общество открытого типа по добыче и переработке угля "Гуковуголь"
Описание изобретения: Изобретение относится к горному делу и может быть использовано преимущественно при разработке угольных пластов на больших глубинах для охраны выработок вне зоны влияния очистных работ при наличии пучащей почвы.
Известен способ охраны горных выработок в пучащих породах почвы, включающий разгрузку породного массива от повышенных напряжений вокруг контура выработки путем создания с помощью БВР разрыхленных зон в почве выработки 1 .
Разрыхленные зоны позволяют снизить боковое и вертикальное давление пород или прекратить его полностью до тех пор, пока разрыхленный массив не приобретет первоначальную плотность.
К недостатку этого способа следует отнести малый срок службы выработки (4-12 мес) между повторными разгрузками контура выработки от горного давления, что особенно сказывается при охране выработок на глубинах свыше 600 м. Кроме того, при многократном взрывании шпуров или скважин, пробуренных из выработки, происходит деформация установленной крепи и снижение ее сопротивления горному давлению. Поэтому этот способ охраны выработок требует для сохранения сечения выработки замену крепи, что снижает его экономичность и эффективность.
Известен также способ охраны горных выработок в пучащих породах почвы, включающий проведение и крепление вспомогательной, а затем охраняемой выработки, которую проводят после деформирования пород и крепи во вспомогательной выработке и проходят ее в пределах зоны неупругих деформаций, возникающих в процессе деформирования пород и крепи со стороны наибольшего деформирования последних [2] .
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ охраны горных выработок в пучащих породах почвы, включающий проведение выработки, в почве которой формируют разгрузочную полость для вывода вспученных пород почвы, устанавливают в выработке постоянную арочную и анкерную крепи [3] .
К недостатку этого способа следует отнести необходимость замены временной крепи на постоянную крепь, которая способствует развитию и расширению, в окрестности охраняемой выработки, зоны неупругих деформаций массива пород и усиления давления на постоянную крепь. Кроме того, передаваемое на почву выработки все возрастающее давление смещающихся вокруг контура выработки пород вызывают не только деформацию опорных элементов, но и их поднятие в рабочее сечение выработки, величина которого будет зависеть от характеристики окружающих пород, глубины заложения выработки и других факторов.
Восстановление технологического сечения выработки потребует при этом демонтажа постоянной крепи и подрывки почвы выработки, т. е. выполнения работ, присущих традиционным способам охраны выработок.
Цель изобретения - повышение устойчивости выработки путем создания опережающего отпора изменению равновесного состояния массива вмещающих пород при вскрытии его забоем выработки.
Поставленная цель достигается тем, что в известном способе охраны горных выработок в пучащих породах почвы, включающем проведение выработки, в почве которой формируют разгрузочную полость для вывода вспученных пород почвы, устанавливают в выработке постоянную арочную и анкерную крепи, разгрузочную полость формируют общим с выработкой забоем и производят анкерование вмещающих пород кровли, опережающее забой выработки на величину 2l, где l - длина заходки в м, причем распор анкеров осуществляют зарядами ВВ одновременно с взрыванием шпуров в забое.
Кроме того, с целью разгрузки контура выработки от избыточного давления пород, разгрузочную полость выполняют трапециевидной формы, при этом ширину почвы полости "в" принимают равной 0,6В, где В - ширина почвы охраняемой выработки, высоту полости определяют из отношения:
h= Δ hcp ˙ t ˙ Kp где Δ hср - среднесуточная конвергенция пород почвы, мм;
t - время, необходимое для подготовки выемочного участка к эксплуатации без ремонта выработки, в сутках;
Кр - коэффициент рыхления пород - 1,2-1,5,
а боковые стенки выполняют под углом α относительно основания полости в пределах 100о < α < 120о и производят в них бурение шпуров для опережающего анкерования под углом к продольной от выработки в направлении ее проходки и с наклоном в сторону почвы с установкой в них анкеров на расстоянии от их дна до границы зоны ненарушенных пород со стороны выработки в пределах 0,4-0,7 м.
Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что разгрузочную полость формируют общим с выработкой забоем и производят анкерование вмещающих пород кровли, опережающее забой выработки на величину 2l, где l длина заходки (в м), причем распор анкеров осуществляют зарядами ВВ одновременно с взрыванием шпуров в забое.
Кроме того для разгрузки контура выработки от избыточного давления пород, разгрузочную полость выполняют трапециевидной формы, при этом ширину почвы полости "в" принимают равной 0,6В, где В ширина почвы охраняемой выработки, высоту полости определяют из отношения:
h= Δ hср ˙ t ˙ Кр, где Δ hср - среднесуточная конвергенция пород почвы, мм;
t - время, необходимое для подготовки выемочного участка к эксплуатации без ремонта выработки, в сутках,
Кр - коэффициент рыхления пород - 1,2-1,6.
Боковые стенки разгрузочной полости выполняют под углом α относительно основания полости в пределах 100о < α < 120о и производят в них бурение шпуров для опережающего анкерования под углом к продольной оси выработки в направлении ее проходки и с наклоном в сторону почвы с установкой в них анкеров на расстоянии от их дня до границы зоны ненарушенных пород со стороны выработки в пределах 0,4-0,7 м.
Таким образом заявляемый способ соответствует критерию изобретения "Новизна".
При изучении других известных технических решений, направленных на охрану горных выработок в пучащих породах почвы, признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа не были выявлены и потому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию "существенные отличия".
На фиг. 1 изображена в плане подлежащая охране выработки в проходке; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1 (поперечное сечение охраняемой выработки с разгрузочной полостью); на фиг. 3- разрез по Б-Б на фиг. 1 (крепь внутри выработки); на фиг. 4 - схема расположения шпуров в забое и показаны стрелками оконтуривающие шпуры, используемые для опережающего анкерования приконтурного массива вмещающих пород; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 4 (показан в кровле оконтуривающий шпур с установленным в нем анкером и зарядом ВВ); на фиг. 6 - схема реализации способа при разгрузке напряженного состояния массива в окрестности выработки и возникающего при этом клинового эффекта в системе почва-крепь-кровля.
Способ осуществляют следующим образом. Подготовительная выработка 1 проводится по пласту угля 2, вне зоны влияния очистных работ, с подрывкой кровли 3 и почвы 4. В качестве постоянной крепи используется металлическая податливая арочная крепь, содержащая три или пять элементов в раме 5. Каждая трехэлементная рама содержит две стойки 6, верхняк 7 и узлы податливости 8. Узел податливости 8, содержащий скобы с планкой и гайками (не показаны), соединяют элементы крепи в рамную арочную конструкцию.
Стойки рамы устанавливаются в лунках в почве выработки. В боках охраняемой выработки, в зависимости от горно-геологических условий следует устанавливать дополнительно анкерную крепь, соединенную известным способом с рамами крепи (не показано), как это выполнено, например, в прототипе.
Выработку проводят буровзрывным способом с использованием для всех операций проходки серийного оборудования. Накопленный опыт и инструментальные наблюдения маркшейдерской службы и групп горного давления показывают, что при проведении выработки происходит перераспределение напряжений в породном массиве. При этом на боковых стенках выработки создается опорное давление, распространяющееся на некоторое расстояние от выработки в глубь массива. Перераспределение напряжений в породном массиве сопровождается упругим восстановлением и деформацией пород, следствием чего является сдвиг их по направлению к выработке со стороны кровли, почвы и боков. Это приводит к образованию в боковых породах окрестности выработки нескольких зон.
Первая зона (I на фиг. 1) - это зона деформации растяжения пород, обычно эта зона имеет ширину 1,5-2 м, между I и III зонами располагается II зона ненарушенных пород шириной 1,0-1,5 м. III зона нарушенных пород имеет глубину 1,2-1,5 м. С точки зрения повышения устойчивости выработки наибольший интерес представляет I зона и зона II - зона ненарушенных пород, которые связываются и упрочняются с помощью анкеров в предлагаемом способе.
В почве выработки расслоение в зависимости от устойчивости почвы может достигать 3,5-44 м. Под влиянием веса вышележащих пород происходит выдавливание почвы в полость выработки. Фактический объем пород, участвующих в пучении, существенно превышает предполагаемый объем их расширения и часто требуется до 4-х подрывок почвы за время проходки подготовительной выработки вне зоны влияния очистных работ при столбовой системе подготовки шахтного поля.
Одновременно с прохождением выработки в ее почве оформляется разгрузочная полость 9 в виде выработки трапециевидной формы, причем ширина верхней части больше нижней. Ширина почвы "В" нижней части разгрузочной выработки принимается равной 0,6В, где В - ширина почвы охраняемой выработки. Этот параметр определен из следующих соображений: необходимо иметь по меньшей мере ширину почвы у каждой стойки 6 рамы 5 охраняемой выработки 1 не менее 0,2В.
Проходка общим забоем одновременно основной и разгрузочной выработок требует, при использовании проходческого оборудования размещения его в почве разгрузочной выработки с зазорами согласно ПБ.
Почва разгрузочной выработки не подлежит охране согласно предлагаемому способу, а служит для отвода вспученных пород почвы в полость этой выработки. Выбор наиболее оптимальной ширины "В" почвы разгрузочной полости основан на шахтных инструментальных наблюдениях и работах известных ученых по вопросам пучения почв в горных выработках.
Замечено, что пучение осуществляется по схемам шатрового или сводчатого перекрытия из породных блоков, причем поднятие почвы достигает при шатровом перекрытии 670 и 520 мм при сводчатом перекрытии при полупролете выработки 2000 мм.
В примере конкретного выполнения полупролет почвы разгрузочной полости принят равным 1900 мм. Высота полости определяется эмпирической формулой
h= Δ hcp ˙ t ˙ Kp, где Δ hcp - среднесуточная конвергенция пород почвы, мм.
t - время, необходимое для подготовки выемочного участка к эксплуатации без ремонта выработки в сутках;
Кр - коэффициент рыхления пород почвы 1,2-1,5.
В понятие коэффициент рыхления пород входит безразмерная величина, характеризующая увеличение объема пород при разгрузке массива от сжимающих напряжений за счет расширения пород и их выдавливания в разгрузочную полость. Разгрузочная полость 9 оформляется так, чтобы боковые стенки 10 были выполнены под углом α относительно основания 11 (почвы) в пределах 100о < α < 120о, так как при угле большем чем 120о уменьшается размер почвы "d", удерживающий стойку 6 рамы 5 от выдавливания в выработку, и снижается распор стенок полости вспученной почвой, которая реакциями N 1 и N 2 снижает давление массива на крепь. При угле меньшем 100о возникает возможность смещения и отжима пород из стенок полости по плоскостям напластования.
Для определения оптимального угла для конкретных почв в выработке необходимо определить величину угла внутреннего трения ϕ и силу сцепления пород С, при которых не будет сползания породы в разгрузочную полость.
Известно, что ϕ = 2 Θ -90о, где Θ - угол наклона линии Людерса в градусах; а С по данным различных исследователей равно:
С= (0,01-1,06)Gр, где Gp - сопротивление пород растяжению, кгс/см2.
Эти значения следует принимать предварительно в расчет при определении α - угла наклона стенок разгрузочной полости к горизонту.
При обуривании общего забоя оконтуривающие шпуры по кровле и стенкам разгрузочной полости используются одновременно для опережающего анкерования вмещающих пород окрестности выработок. В оконтуривающие шпуры 12 в кровле устанавливают анкера 13, а в оконтуривающие шпуры 14 в стенках полости - анкера 15. Оконтуривающие шпуры 12 бурят под углом β к плоскости забоя в вертикальной проекции с таким расчетом, чтобы дно анкера предыдущей заходки l располагалось бы по вертикали над устьем анкера новой заходки той же длины l на высоте не менее 0,5 м, которая должна обеспечить подхват анкером непосредственной кровли к более прочным породам. Количество оконтуривающих шпуров 12, расстояние между ними по периметру контура выработки и высота дна шпура от контура зависит от горно-геологических условий на участке шахтного поля и должно решаться конкретно для каждой выработки. Так, например, необходимость увеличения высоты закрепления замка анкера в кровле выработки потребует применения ручных перфораторов, чтобы пробурить шпуры на длину до 5-6 м.
При бурении боковых шпуров N 40 и N 44 (фиг. 5) следует при БВР производить особо тщательное опережающее анкерование, т. к. анкера 13 в этих шпурах должны в дальнейшем обеспечивать безопасность работ на сопряжении с лавой во время очистных работ. По меньшей мере два ряда оконтуривающих шпуров14 бурятся в стенках 10 полости 9 под углом к оси выработки в направлении забоя и с наклоном к почве. Эти шпуры должны пересекать приконтурную зону на глубину 04-07 м.
Опережающее анкерование кровли и почвы пород, вмещающих выработку, осуществляется трубчатыми или клинощелевыми анкерами, закрепляемыми в породе энергией взрыва взрывчатого вещества. Для трубчатых анкеров плотный контакт материала анкера с породой по всей поверхности шпура достигается радиальным перемещением и внедрением его в породу при взрыве ВВ, помещенного внутрь анкера. Благодаря этому приконтурный слой пород почвы и кровли становится несущей конструкцией, арматура которой получила предварительное напряжение.
При использовании клинощелевого анкера, применение которого более подробно описано в примере конкретного выполнения, энергия взрыва в оконтуривающем шпуре заряда ВВ-16 через фальшпатрон 17 передается головке 18 клинощелевого анкера 13, вследствие чего клин 19 входит в щель замка 20 анкера, при этом клин производит раздвижку усиков (не показаны) в замке и прочно закрепляет анкер в окружающем массиве. Опытами установлено, что при вытягивании таких анкеров следует приложить усилие не менее 10 тс.
Таким образом еще до появления полости в напряженном массиве пород, которую образует выработка, породы будущего приконтурного слоя получают возможность создать отпор давлению окружающего массива на выработку. Установленные сразу после уборки породы рамы 5 арочной крепи, также начинают участвовать теперь уже в совместном отпоре давлению массива при его разгрузке от напряжений.
В этом заключается отличие предлагаемого способа от простой проходки выработки увеличенного сечения с подрывной почвы на высоту разгрузочной полости h и установки стоек 6 непосредственно в почву выработки увеличенного сечения.
Опыт проходки выработок увеличенного сечения имеется на шахте Алмазная и им. 50-летия Октября ПО "Гуковуголь".
Пучение почвы устранить не удается, при этом вспученные породы смещают стойки крепи внутрь выработки и, не встречая сопротивления, поднимают стойки рам вверх. Имелись случаи, когда ножки рамы смыкались друг с другом при поднятии вверх. Восстановление сечения выработки требует еще больше трудовых и материальных затрат еще до начала ведения очистных работ. Предлагаемый способ охраны выработки также защищает ее от воздействия напряжений, действующих в направлении выработки на крепь и при пучении пород почвы.
После оформления выработки 1 и разгрузочной полости 9 совместный отпор приконтурного слоя пород и крепи на некоторое время уравнивает воздействие сил Q, P и N (фиг. 6). Затем начинается выдавливание породы через незакрепленную почву 22 разгрузочной полости 9 силой Р в вертикальном направлении. Вспученные породы 20, заполняя разгрузочную полость 9, стабилизируют боковое давление N силами N1 и N2, направленными в противоположные стороны.
При этом, чем больше величина вертикальной нагрузки Q= γ H, где γ - объемный вес пород т/м3; Н - глубина разработки, м; тем сильнее будет отпор сил N1, и N2, воздействующих на боковые стенки 10 полости 9. При взаимодействии этих сил возникает клиновой эффект и устанавливается объемное равновесие охраняемой выработки от воздействия массива. При увеличении воздействия силы Q равновесие будет поддерживаться за счет выдавливания в разгрузочную полость вспученных пород почвы. Разгрузочная полость 9 при этом служит своеобразным клапаном для гашения избыточного давления массива на контур охраняемой выработки.
П р и м е р. Конвейерная выработка N 3514 проходится в горно-геологических условиях шахты Гуковская ПО "Гуковуголь". Выработку проходят по пласту К5 с подрывкой пород кровли и почвы. Пласт К5 мощностью 1,5 м с углом падения 20о и крепостью f= 2 разделен на 2 пачки антрацита прослоем песчаного сланца. Пласт не газовый, не опасный по пыли.
Непосредственная кровля представлена песчаными сланцами мощностью 0,5-1,5 м крепостью f= 7. В основной кровле залегают крепкие кварцево-шпатовые, местами кремнистые песчаники мощностью до 12 м, крепостью f= 12. В почве пласта залегают песчаники и песчанистые сланцы, склонные к печению. Крепость пород почвы доходит до f= 10-12.
Согласно применяемой на шахте технологии принята сводчатая форма сечения выработки в проходке 17,6 м2, и в свету 12,7 м2. В качестве постоянной крепи используется трехзвенная, податливая, металлическая, арочная крепь АП-15,5 с расстоянием между рамами 0,9 м.
Элементы крепи изготовлены из балок СВП-27.
Способ проведения штрека буровзрывной, узким ходом с совместной выемкой угля и породы. Для проходки штрека используется бурильный агрегат на гусеничном ходу со спаренными бурильными установками БУ-1М и БУЭ-1М, погрузочная машина 2ПНБ-2, скребковый конвейер СП-202, вентилятор ВМЦ-8, электросверла ручные - 3 шт. , лебедки ЛВД-3У - 2 шт. и другое оборудование.
Проведение выработки осуществляется согласно проекту, в котором отражены требования ПБ, в соответствии с которыми осуществляется технология предлагаемого способа.
Так как выработка проходится общим забоем с разгрузочной полостью и все оборудование задействовано на ее почве, то ее ширина в проходке должна исходить из зазоров между оборудованием и боковыми стенками разгрузочной полости. Полость имеет трапециевидное сечение, стенки которой наклонены под углом 100о к почве, ширина которой составляет 3,8 м. Верхний пролет полости составляет 4,4-4,5 м, высота составляет 1,5 м. Высота полости определена из отношения
h= Δ hср ˙ t ˙ Кр, Δ hср = 4 м - среднесуточная конвергенция пород почвы, основанная на опыте работы шахты; t = 300 суток - время на проходку и подготовку выемочного участка к очистным работам; Кр = 1,2 - коэффициент разрыхления пород; h = 4х300х1,2= 1440 мм - 1,5 м.
Проходческий цикл начинается с обуривания забоя, согласно паспорту БВР. Вруб производится по углю, для чего (фиг. 4,5) ручными электросверлами обуривается 12-ть шпуров для создания вруба на глубину не менее 2 м и подвигания забоя за цикл на 1,8 м. При обуривании породного забоя согласно паспорту оконтуривающие шпуры по кровле (40-44) и по стенкам разгрузочной полости (26-29) используются и для опережающего анкерования забоя.
По кровле эти шпуры бурятся с углом наклона 10о к плоскости забоя в вертикальной проекции с расстоянием между шпурами по периметру контура не более 1,2-41,4 м и длиной 3,9-44,0 м. Благодаря этому дно взрывораспорного анкера пре- дыдущей заходки располагается по веpтикали в одной плоскости над устьем анкера новой заходки на высоте не менее 0,5 м. В стенках разгрузочной полости оконтуривающие шпуры бурятся под углом 70о к оси выработки в направлении забоя и с углом наклона 10о в вертикальной проекции к плоскости забоя и с углом наклона 10о в вертикальной проекции к плоскости забоя длиной 3-3,2 м, двумя рядами с расстоянием по высоте равной 1/3 высоты разгрузочной полости и 0,9-1 м по горизонтали между шпурами в каждом ряду. При таком расположении и длине шпуров для опережающего анкера входит в ненарушенный массив пород в окрестности выработки (II зона).
Таким образом опережающее анкерование в кровле и почве укрепляет приконтурный массив пород новой заходки до обнажения его во время взрывных работ. Перед взрыванием забоя в оконтуривающие шпуры устанавливаются клинощелевые штанги известной конструкции. Можно использовать и трубчатые взрывораспорные анкера, которые получили широкое распространение в угольной промышленности. В шпур 40 анкер длиной 20, м вводят с наложенным в него клином с помощью забойника до соприкосновения с дном шпура. Затем вводят деревянный фальшпатрон 17 до соприкосновения его с головкой анкера 18. Головка анкера и замок изготавливаются из круглой стали d= 36 мм и соединяются штырем из круглой стали диаметром 20-25 мм (не показан). Замок 19 анкера длиной 300 мм имеет продольную щель длиной 250 мм, шириной 5 мм, головка анкера имеет длину 100 мм. Длина щели в штанге на 30 мм больше длины клина. Штанги могут изготавливаться силами мехцеха шахты. В качестве ВВ используется аммонит 6 ЖВ. Вес заряда в шнуре по углю и породе 1-1,2 кГ. Взрывание шпуров производится в один прием с 7-мя степенями замедления с интервалом между ними в 25 м. с. Длина забойки 21, в качестве которой используется глина, должна быть не менее 0,5 м. Уборка породы после проветривания забоя производится погрузочной машиной под защитой анкерной крепи на скребковый конвейер СП-202.
Закончив уборку породы и оформление контура забоя, проходчики устанавливают две рамы постоянной арочной крепи АП-15,5 и производят затяжку боков и кровли, при этом для выемочных выработок целесообразней использовать деревянную затяжку. Рамы арочной крепи устанавливаются через 0,9 м. так чтобы в н их упирались или поддерживались верхняком рамы головки взрывораспорных анкеров, закрепленных в кровле после взрывания оконтуривающих шпуров. Все работы по возведению крепи ведутся в строгом соответствии с паспортом крепления. Стойки устанавливаются поочередно в лунки и скрепляются межрамными стяжками с ранее установленной рамой. Верхняк механизировано поднимается с помощью специального приспособления, разработанного на шахте, фиксируется в заданном положении и соединяется со стойками рамы посредством замков. Верхняк соединяют с верхняком ранее установленной рамы межрамной стяжкой. Элементы арки в каждом узле соединяются двумя хомутами. Для удержания рам при взрывных работах, так как отставание крепи от груди забоя не должно превышать 0,9 м, специально обуриваются 4 шпура длиной 1 м под анкерные болты, к которым рама крепится цепями.
Установкой крепи и оформлением контура забоя проходчики завершают цикл проходки и очередная смена приступает к бурению шпуров. Работы по проходке ведутся в три смены звеньями по 10-ть проходчиков. Одна смена, обычно первая, отводится для ремонта и профилактического осмотра оборудования, подготовки крепежных материалов, рештаков, цепей и другого оборудования. В эту смену выходит звено из 20-22-х проходчиков и электрослесарей. В этой же смене, если необходимо производят затяжку стенок разгрузочной полости, например проволочной сеткой, прикрепляемой известным способом к анкерам.
Способ позволяет устранить подрыву почвы во время проходки штрека и подготовки очистного забоя к выемке за счет увеличения опережающего отпора пород кровли и почвы в приконтурном массиве и совместном с установленной крепью отпоре при сдвижении массива пород в окрестности выработки в ее сторону.
Кроме того, обеспечивается безопасность труда проходчиков от падения кусков породы из кровли при работе в забое и в дальнейшем при очистной выемке обеспечивается безопасность на сопряжении лавы с подготовительной выработкой при выполнении различных операций, например при передвижке на новую дорогу приводной станции лавного конвейера. (56) Авторское свидетельство СССР N 1506126, кл. Е 21 D 11/00, 1981.
Авторское свидетельство СССР N 1276817, кл. Е 21 D 11/14, кл. Е 21 D 11/14, 1985.
Формула изобретения: 1. СПОСОБ ОХРАНЫ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК В ПУЧАЩИХ ПОРОДАХ ПОЧВЫ, включающий проведение выработки, в почве которой формируют разгрузочную полость для вывода вспученных пород почвы, устанавливают в выработке постоянную арочную и анкерную крепи, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости выработки путем создания опережающего отпора изменению равновесного состояния массива вмещающих пород при вскрытии его забоем выработки, разгрузочную полость формируют общим с выработкой забоем и производят анкерование вмещающих пород кровли, опережающее забой выработки на величину 2l, где l - длина заходки, м, причем распор анкеров осуществляют зарядами ВВ одновременно с взрыванием шпуров в забое.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью разгрузки контура выработки от избыточного давления пород, разгрузочную полость выполняют трапециевидной формы, при этом ширину b почвы полости принимают равной 0,6B, где B - ширина почвы охраняемой выработки, высоту полости определяют из соотношения
h = Δhсp˙t˙Kp ,
где Δhсp - среднесуточная конвергенция пород почвы, мм;
t - время, необходимое для подготовки выемочного участка к эксплуатации без ремонта выработки, сут. ;
Kр - коэффициент рыхления пород, равный 1,2 - 1,5,
а боковые стенки выполняют под углом α относительно основания полости в пределах 100o <<<< α <<<< 120o и производят в них бурение шпуров для опережающего анкерования под углом к продольной оси выработки в направлении ее проходки и с наклоном в сторону почвы с установкой в них анкеров на расстоянии от их дна до границы зоны ненарушенных пород со стороны выработки в пределах 0,4 - 0,7 м.